浦东软件园张江园区内,绿树成荫,小径曲折,两旁的路灯就藏在这一片绿意之中。记者跟随着技术人员来到园区内,只见他们在电脑屏幕上点点鼠标,相应编号的路灯就亮了起来,而且可以选择灯光的亮度,是100%亮度、80%亮度、50%亮度,或是30%亮度。实际上,灯光也可以根据外部环境的变化自行开关和调节亮度,如在雨天清晨,比不上晴日里的大亮,路灯也会自动延迟关灯时间,如在暗度更重时,会加大灯光的亮度。这些路灯非比寻常,它们比平常的路灯显得更“聪明”,这就是NB-IoT智能路灯。现在采用了NB-IoT物联网技术的智能路灯已经完成部署并投入运营,这是上海首例落地实施的NB-IoT智能路灯应用项目。
这里的路灯“不寻常”
7月18日,首盏NB-IoT智能路灯走出了实验室,经过了浦东局人员和合作伙伴人士连续几个小时的紧张忙碌,这天晚上NB-IoT智能路灯顺利地亮了起来。在大伙儿看来,这盏路灯格外亮。
事实上的确如此,NB-IoT智能路灯没有使用传统的钠灯,而是用上了LED灯,虽然功率只有传统钠灯的三分之一,但是亮度却是前者的两倍,这体现出NB-IoT智能路灯在节能环保上更具优势。
现在,园区内已经部署了近二十盏NB-IoT智能路灯。项目实施合作方瓴泰科技专门就NB-IoT智能路灯和传统路灯的节能效应进行对比,结果令人满意,节能效果在50%左右。而且这只是最直接的节能效应,相比传统路灯,NB-IoT智能路灯可以进行更精准的调控,由此也会带来15-20%的节能效果。
在浦东软件园的“智慧园区全景指挥中心”屏幕上,能够显示出每盏NB-IoT智能路灯运营状态;包括电压、电流、功率等信息,通过简单操作可以对智能路灯进行分组管理和单独管理,比如控制某些路灯在单号天数亮灯,另一些路灯在双号天数亮灯,或者路灯能够根据天黑的程度自行调节亮度。当然,对某盏路灯进行单独管理也是轻而易举,关或开,或者在重点路段增强亮度。智能路灯出了故障,也能主动报警,以便迅速定位故障所在并加以解决,进而排除安全隐患。这些都是“粗放豪爽”的传统路灯所无法做到的,自然在节能环保上,也就落了下风。
NB-IoT带来“化学反应”
智能路灯并非是新鲜事物,落地运营已有数年历史。传统智能路灯多是采用有线方式,而且组网相当复杂,通过部署大量的网关来实现组群,从而来控制路灯,这样的方式不仅成本高、组网难度高,而且操作管理麻烦。现在,NB-IoT技术给智能路灯带来了新活力、新激情。
众所周知,中国电信是在800MHz频段上建设NB-IoT网络的,具有覆盖广、信号穿透力强、网络质量稳定等特性。通过NB-IoT网络,用无线的方式来部署智能路灯,不仅组网方便、成本低,而且安全性也高。
与传统的物联网传输层相比,NB-IoT改变了通过中继网关收集信息再反馈给基站的复杂网络部署,解决了多网络组网、高成本、大容量电池等诸多问题,便于网络部署和维护管理。智能路灯主要由“三大件”组成:LED灯、电源驱动开关、NB-IoT控制器,记者看到,NB-IoT控制器只有烟盒大小,里面装有NB-IoT模块,可以插入物联网SIM卡从而连接到稳定的NB-IoT网络中。
浦东软件园区智能路灯选择NB-IoT技术,也是因为NB-IoT的组网结构更加明确,感知层节点可以直接与小区内的基站进行数据通信,从而避免了组网过程中潜在的路由安全问题。NB-IoT感知层节点与小区内基站的身份认证应是“双向的”,即基站应对某个NB-IoT感知节点进行接入鉴权,NB-IoT节点也会对当前小区基站进行身份认证,防止“伪基站”带来的安全威胁。
NB-IoT的感知层与传输层通信功能完全借助于无线通道,可以类似计算机网络和LTE移动通信的传输安全标准,端到端的身份认证机制、密钥协商机制,为NB-IoT的数据传输提供机密性和完整性的保护,同时也能够有效认证消息的合法性。
开放合作推动物联网发展
在人口红利消退的大势下,物联网给运营商带来了新的蓝海。尤其是LPWA(低功耗广域覆盖)领域,由于连接需求规模大,是全球各运营商争夺连接的“主战场”。NB-IoT是LPWA领域中的主要技术,在成本、覆盖方面更具优势,所以在国内受到政府主管部门和运营商的力推。
中国电信高度重视NB-IoT,正全力推进这项业务的发展。今年517世界电信日期间,中国电信宣布建成全球最大NB-IoT商用网,具有覆盖最广、规模最大、质量最优等优势。在今年6月“世界移动大会·上海”这一通信行业盛会开幕的前一天,中国电信又发布了全球物联网开放平台,携手合作伙伴推动物联网产业生态化进程。由此可见,开放合作,发挥生态的力量,是中国电信推动物联网产业发展的重要理念。而上海首例NB-IoT智能路灯应用项目的落地实施,正是这一理念的体现。
浦东软件园NB-IoT智能路灯项目,由浦软旗下汇智软件、爱酷空间孵化企业瓴泰科技合作实施,在项目实施过程中,得到了浦东局、上海研究院物联网实验室的支持和参与,从NB-IoT窄带基础网络的实地部署、基站支持,到物联网卡的配套、硬件设备的测试环境等,基于网络端的每一个技术环节都参与其中,为推动NB-IoT的智能路灯项目的落地提供了保证。